(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光遮光特性を有する遮光板の切断面の一方に半導体レーザからのレーザ光を出射する光センサ投光部を設け、該投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板内を透過して該遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光を受光する光センサ受光部を前記投光部に対向させて設け、前記遮光板内を透過する前記投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板の一側面に照射されるレーザ光により生じた損傷部で散乱されて遮光板外部へ放射されることにより、前記遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光の強度減少を検出することにより前記遮光板の損傷を検出することを特徴とする遮光板損傷検出方法。
【請求項２】
レーザ光遮光特性を有する遮光板の切断面の一方に半導体レーザからのレーザ光を出射する光センサ投光部を設け、該投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板内を透過して該遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光を受光する光センサ受光部を前記投光部に対向させて設け、前記遮光板内を透過する前記投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板の一側面に照射されるレーザ光により生じた損傷部で散乱されて遮光板外部へ放射されることにより、前記遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光の強度減少を検出することにより前記遮光板の損傷を検出することを特徴とする遮光板損傷検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を遮光する遮光板の損傷を検出する遮光板損傷検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工時には作業者及び周囲の人の安全を保持すべく、レーザ機器利用エリア(以後、管理区域と呼ぶ)を明示し、その管理区域への不用意な立ち入りを制限すると共に、その管理区域外へのレーザ放射を防ぐ手段を講じなくてはならない。
【０００３】
管理区域外へのレーザ放射を防ぐ手段としては、従来、管理区域の周囲にレーザ光を遮断し可視光はある程度を透過させる遮光板を配置するのが一般的である。
【０００４】
前記遮光板には、遮光するレーザの波長により異なる遮光特性が付与された特殊なアクリル板（例えば非特許文献１）が使用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】[平成２３年６月３０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.rikenoptech.com/protector/product/laser2.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の遮光板は、レーザ光を受けるとレーザ光を受けた部分が徐々に溶融していき、最終的には穴があいてレーザ光が管理区域外へ放射されることになるが、何時その様な状態に達するのかは、遮光板が受光するレーザ光の強度や照射時間等に依存するので、その時期を正確に把握することは困難である。
【０００７】
本発明は上述の如き問題を解決するためになされたものであり、本発明の課題はレーザ光を遮光する遮光板の損傷を検出する遮光板損傷検出方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の遮光板損傷検出方法は、レーザ光遮光特性を有する遮光板の切断面の一方に半導体レーザからのレーザ光を出射する光センサ投光部を設け、該投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板内を透過して該遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光を受光する光センサ受光部を前記投光部に対向させて設け、前記遮光板内を透過する前記投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板の一側面に照射されるレーザ光により生じた損傷部で散乱されて遮光板外部へ放射されることにより、前記遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光の強度減少を検出することにより前記遮光板の損傷を検出することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の遮光板損傷検出装置は、レーザ光遮光特性を有する遮光板の切断面の一方に半導体レーザからのレーザ光を出射する光センサ投光部を設け、該投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板内を透過して該遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光を受光する光センサ受光部を前記投光部に対向させて設け、前記遮光板内を透過する前記投光部から出射されたレーザ光が前記遮光板の一側面に照射されるレーザ光により生じた損傷部で散乱されて遮光板外部へ放射されることにより、前記遮光板の他方の切断面から放出されるレーザ光の強度減少を検出することにより前記遮光板の損傷を検出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明の遮光板損傷検出方法及び装置によれば、遮光板が受光するレーザ光の強度や照射時間等に依存することなく遮光板の損傷を直ちに検出ことができる。この検出結果を利用してレーザ加工機またはレーザ光源の作動を直ちに停止させてレーザ光が管理区域外へ放射されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明の第１の実施形態を示す遮光板損傷検出装置の説明図。
【図２】図１の遮光板損傷検出装置からなる遮光窓を備えたレーザ加工室の外観図。
【図３】本願発明の第２の実施形態を示す遮光板損傷検出装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１５】
図１は本願発明の第１の実施形態を示したものであり、遮光板１はガラス板３の両面にレーザ光を選択的に遮蔽する特性を有する厚さ０．５ｍｍ程の軟質塩化ビニールフィルムからなる光学濃度（Optical Density）３（以後、ＯＤ３またはＯＤ＝３と記載）の市販の遮蔽フィルム５、７を貼り付けた構成である。
【００１６】
前記ガラス板３の下部（図１の下方）の切断面１４には、この切断面１４から放射される散乱光１０を受光するフォトダイオードの如き光センサ１７が設けてある。そして、この光センサ１７には光センサ１７からの電気信号を受信してレーザ加工装置２１を制御するコントローラ１９が接続がしてある。
【００１７】
なお、光学濃度とは、ＯＤ＝−log（Ｉ０／Ｉ）で求められるもので、物質を透過する光の減衰率（％）を表すものである。なお、Ｉ０は入射光強度、Ｉは透過光の強度である。
【００１８】
例えば、ＯＤ＝０のときは、減衰率は０（すなわち、透過率１００％）、ＯＤ＝１のときは、減衰率は１／１０（透過率１０％）、ＯＤ＝２のときは、減衰率は１／１００（透過率１％）のように、ＯＤ＝３のときは、減衰率は１／１０００（透過率０．１％）である。すなわち、ＯＤレベルが大きいほどレーザ光の遮光性能が大きいことを表している。
【００１９】
図１は、レーザ加工装置２１からの予期しないレーザ光ＬＢが遮光板１に照射されている状態を示したものであり、前記レーザ光ＬＢが照射された部分の遮光板１には、遮蔽フィルム５からガラス板３に達する不規則な形状な溶融凹部からなる損傷部９が形成される。
【００２０】
図２は、前記レーザ加工装置２１を内部に収容した作業室１１の外観を示したものである。この作業室１１の外部にはレーザー発振器１３や表示装置１５を備えた操作盤１６が配置されている。また、作業室１１には前記遮光板１を使用した遮光窓１２（図２では４個所）が設けてある。
【００２１】
なお前記遮蔽フィルム５は可視光を一部透過させるものであるので、この遮光窓１２の外部から内部の作業状態を確認することができる。
【００２２】
再度、図１を参照するに、前記遮蔽フィルム５に損傷部９が発生すると、レーザ加工機からのレーザ光ＬＢはこの損傷部９において散乱されて、ガラス板３の外周の切断面から外部に散乱光１０として放射される。この散乱光１０の一部は外側の遮蔽フィルム７にも到達するが、前記遮蔽フィルム７により遮断されて作業室１１の外部へ放射されることはない。
【００２３】
前記光センサ１７が散乱光１０を受光したことにより発生する電気信号を検出した際には、前記コントローラ１９は前記遮光板１に損傷が発生したものと判断し、表示装置１５に遮光板１に損傷が発生した旨の警報を表示すると共に、前記レーザ加工装置２１の作動を停止させる。これにより、レーザ光の作業室１１外部への漏洩を未然に防ぐことができ、遮光板１の損傷も直ちにかつ容易に検出することができる。
【００２４】
なお、前記第１の実施形態においては、遮光板１の外側の遮蔽フィルム７がＯＤ３の遮蔽フィルムが一枚であったが、これを２枚重ねてＯＤ６とすることにより、より安全性を向上させることができる。
【００２５】
図３は本願発明の第２実施形態を示したものである。
【００２６】
図３に示す如く、遮光板３１はレーザ光を選択的に遮蔽する特性を有する高さＨ×幅Ｗ（図示せず）×厚さ３．５（ｔ＝３．５）程度で、ＯＤ＝４以上を有する特殊なアクリル板からなるものである。
【００２７】
遮光板３１の上端面３２ａと下端面３２ｂは、遮光板３１の平板面に直角に切断されており、上端面３２ａに近接して透過型の光ファイバセンサの投光器３３を設け、下端面３２ｂには前記投光器３３からのレーザ光３７を受光するための受光器３５が設けてある。
【００２８】
前記レーザ加工装置２１からの予期しないレーザ光ＬＢが遮光板３１に照射されると、遮光板３１に不規則な形状の溶融凹部がらなる損傷部４１が形成されることになる。
【００２９】
上記構成において、投光器３３から遮光板３１に入射された光ファイバセンサのレーザ光３７は、遮光板３１内を透過中に前記不規則な形状の溶融凹部がらなる損傷部４１において散乱されて、その一部が遮光板３１の外部へ漏洩光３７’として漏洩する。
【００３０】
その結果、遮光板３１の下端部から出射されるレーザ光は入射光３７の強度より減衰した出射光３７”となって、前記受光器３５に入射されることになる。
【００３１】
前記受光器３５が受光したレーザ光の強度の減少は、前記コントローラ１９により検出されて遮光板３１に損傷が発生したものと判断し、前記表示装置１５に遮光板３１に損傷が発生した旨の警報を表示すると共に、前記レーザ加工装置２１の作動を停止させる。これにより、レーザ光の作業室１１外部へのレーザ光の漏洩を未然に防ぐことができ、遮光板３１の損傷も直ちにかつ容易に検出することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  遮光板
３  ガラス板
５、７  遮蔽フィルム
９  損傷部
１０  散乱光
１２  遮光窓
１３  レーザー発振器
１４  切断面
１５  表示装置
１６  操作盤
１７  光センサ
１９  コントローラ
２１  レーザ加工装置
３１  遮光板
３２ａ  上端面
３２ｂ  下端面
３３  投光器
３５  受光器
３７’  漏洩光
３７”  出射光
４１  損傷部
【図１】
0005816484.tif 000002
【図２】
0005816484.tif 000003
【図３】
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